基于“卓越计划”2.0理念的人才培养体系改革研究 ——以合肥工业大学建筑环境与能源应用工程专业为例

刘向华， 何 伟， 刘晓平， 王立平， 沈致和

(合肥工业大学 土木与水利工程学院，合肥 230009)

新一轮科技革命和产业变革，对社会主义建设者和接班人的综合能力提出了更高的要求，传统体系和模式培养下的工科专业毕业生，因为知识体系及应用能力不完全匹配新经济新业态要求，可能面临毕业即“失业”的困境。因此，更新教育教学理念，坚持问题导向，开展人才培养体系改革研究，以培养面向未来的卓越人才，是新时代高等教育迫在眉睫的课题。笔者以所在的合肥工业大学建筑环境与能源应用工程专业(以下简称建环专业)为例，阐述专业综合改革研究与实践全过程，以期能为传统工科专业改革提供参考。

一、人才培养现状及分析

建环专业的任务是以建筑为主要对象，采用人工环境与能源利用工程技术，包括供暖、通风、降温、照明等，去创造适合人类生活与工作的舒适、健康、高效的建筑环境和满足特殊生产工艺过程与科学实验要求的环境，服务于人民日益增长的美好生活需要。专业主要使命是以尽量少的能源(特别是不可再生能源)，营造健康的建筑环境，专业内涵涵盖节能减排、室内环境、公共安全等领域。

合肥工业大学于1989年设置暖通专业(建环专业旧称)，该专业分别于2002年、2006年、2011年开始本、硕、博招生，具有供热供燃气通风及空调工程方向(建环专业对应学科名称)博士后流动站，已经为现代化建设培养输送超过一千名毕业生。

为确保人才培养质量，更好地服务社会，专业设置了质量监控反馈机制，包括校外及校内监控机制，采集的评价信息用于专业的持续发展建设。

1.毕业生质量外部评价

毕业生是高等教育输出的“产品”。在各种评价反馈信息中，毕业生所在用人单位的评价及反馈对专业办学质量的评判最具说服力。学院学生工作部门负责定期对毕业生质量进行调查，样本涵盖不同地区、不同行业，调查表由用人单位盖章直接函寄学校。

表1为根据用人单位对合肥工业大学2013—2017届建环专业毕业生质量评价情况进行统计分析所得的结果。该调查于2017年9月至11月进行，调查对象为建环专业毕业生所在用人单位，共发放问卷125份，回收问卷114份，回收率91.2%。

被调查的毕业生分布于建筑设计、科研、施工管理、设备生产等行业。调查问卷设计的前三个结构项为“政治思想”“业务知识”“能力”。依据《建筑环境与能源应用工程专业教学质量国家标准》[1]中对人才培养的基本要求设定具体评价指标，成绩结构项设置客观评价(完成任务状况)、主观评价(单位满意程度)。总体评价得分由算术平均法获得。

表1 用人单位对毕业生质量评价情况统计分析结果

续表

从总体评价看：用人单位对学校建环专业毕业生综合评价加权总分为9.1分(满分10分)。进一步计算可知，用人单位对毕业生满意程度为“好”和“较好”的比例分别约为56.1%和36.8%，满意度为“一般”的约占7%，说明该校建环专业毕业生总体素质较好，用人单位普遍感到满意。

从分项指标看：大多数指标的评分均值达到优秀标准(9.0分)，说明毕业生的政治素质过硬，工作成绩较为出色，基础知识、专业知识牢固，同时具有较强的工作能力。毕业生能力相对不足的项目依次是：实践操作能力(8.5分)、创新能力(8.8分)、现场施工管理能力(8.9分)，说明用人单位认为有部分毕业生这些方面的能力训练仍有较大提升空间。

在用人单位的反馈建议中，重点提出希望校方能加强学生工程实践能力、工程思维能力的培养，加强传统暖通系统智能控制方面的训练，以及BIM设计应用等产业急需能力的培养，以缩短就业适应期和增强就业后的持续学习能力。

2.人才培养质量内部自评

用人单位外部评价以及自身专业建设需要，促使该校全面客观审视专业办学情况，并发现如下问题：第一，虽然人才培养方案几经修订，但框架建构始终沿用98版学科需求导向的老体系，没有设置紧跟科技前沿和产业急需的课程体系。第二，实践环节课时占比始终是教学标准要求的下限，学生参加课外科技活动较少，积极性不高。第三，教学活动的组织仍是传统模式：理论教学没有深度结合现代信息技术，课堂互动环节少；实验课程中缺乏综合性、设计性实验项目，对教学班内同学的实验要求一致；课程设计及毕业设计课题陈旧；实习环节仍以走马观花式的集体观摩为主。第四，实验及实践条件满足基本教学要求，但缺乏特色及综合实践平台[2]。第五，教师投入教育教学研究积极性不高，缺乏有分量的、作为主要完成人的教研项目、教研成果。

总之，虽然专业办学水平达到了主管部门的合格要求，用人单位对人才培养质量总体满意，但离一流本科专业的要求仍有很大差距[3]，外部评价及内部自评表明：学生理论实践融合需要加强，实践创新能力和适应产业需求能力需要提高。专业需要综合研判，加强内涵建设，以改变求发展。

二、人才培养体系改革探索

人才培养是个系统工程。学生实践创新和适应产业需求能力的提升并非仅仅依靠加强实践环节的教育就可以达到，而是需要科学的顶层规划和体系设计，上下联动、协同落实，逐个攻克“卡脖子”微观教育教学难题，“微改革”汇聚“大变革”，柔性推动人才培养及专业建设。

开展专业综合改革，需要由理念引导行动，进而根据实际情况和专业定位探索有效可行的改革方式，通过搭建实体或非实体平台对专业建设和人才培养进行支撑，以动态调整机制为专业适应社会发展提供有力保障[4]。

1.明确改革行动指引

为适应新一轮科技革命和产业变革的新趋势，探索形成中国特色、世界水平的工程教育体系，促进我国从工程教育大国走向工程教育强国，2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”，发布《教育部关于加快建设高水平本科教育 全面提高人才培养能力的意见》《教育部 工业和信息化部 中国工程院 关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》，明确以“卓越计划”2.0为抓手，全面推进新工科建设，为我国高等工程教育适应社会发展、探索转型发展指明方向。

在新经济新业态的背景下，该专业坚持问题导向，经过充分调研论证，明确以“卓越计划”2.0教育理念——“学生中心、产出导向、持续改进”作为专业综合改革行动指引，贯穿于专业定位、体系建设、实践基地建设、教学活动组织等全过程。

2.重新厘定专业定位

传统的以学科需求为导向的人才培养体系强调对学生进行基于学科知识的认知能力的训练，不注重以社会需求引领人才培养，容易忽视学生个体身心发展规律、忽视学生工程实践经验构建，学生就业后的过渡期加长，产业急需的知识能力不足。

改变传统的以学科需求为导向的人才培养理念，基于“学生中心、产出导向、持续改进”教育理念，确立办学原则，即“服务国家战略、对接产业行业、跨界整合资源、坚持学生中心”，重新厘定专业定位：以营造适宜的建筑环境为使命，面向能源高效清洁安全利用的国家战略和社会新经济新业态需求，坚持以培养“德才兼备，能力卓越，自觉服务国家的骨干与领军人才”为总目标，突出与土木建筑、电气与智能化控制、机械等学科的交叉融合和协同创新，形成适应建筑环境与能源应用产业变革需求的新型工科专业体系。

3.构建人才培养教学框架

“学生中心”教育理念要求在教学活动实施中注重教学和学习规律，强调因材施教，强化学生主体地位[5]。“产出导向”教育理念在内涵上要求：课程(教学内容)设置中要增设体现科技前沿和产业急需内容，知识积累的同时要更关注学生能力的培养[6]。“持续改进”教育理念，强调培养质量持续改进，建立质量管理及监控闭环机制。

基于以上理念，专业广泛征求行业专家、用人单位、毕业生意见，依据教学质量国家标准，对接工程专业评估(认证)标准[7]，紧扣专业定位，深入梳理经济发展和行业需求资源库，制定新型工科人才体系的培养目标和毕业要求(12条，并分解为29个可衡量的二级指标点)，重构人才培养框架。主要内容包括：一是强化课外实践活动。以学生全面发展为目标，以学生成长成才需求为导向，增设12学分的第二课堂环节，相应地第一课堂总学分从190缩减到165，学生需修满第一、第二课堂总计177学分方予毕业。二是优化课程结构。压缩专业必修课程比例，增加基础课程、选修课程、实践环节比例，既强调人才培养的共性和基础，也给予学生更多时间去拓宽知识面和个性发展空间。三是设置特色选修模块。除按国家标准和专业规范确定核心知识点之外，凝练“工科的新要求”，探索建设“大工程教育、绿色环境智能营造、清洁能源综合应用”三个特色模块，增设体现产业需求、学科交叉的课程知识领域。如：大数据与人工智能、BIM与虚拟现实技术、能源互联网等。四是建立专业动态调整机制。持续完善“培养目标-培养过程-持续改进”的一体化教学体系；建立“学生培养目标的达成度评价—教师测评报告—课程组评估报告—学院教指委建议”四位一体的评测体系；构建三循环教学改进体系：教师循环改进课程教学，课程组循环改进课程教学和课程关系，专业循环改进课程设置及课程关系、实践能力标准、毕业要求、培养目标。五是强化实践体系建设。理论实践融合及实践创新能力主要依靠实践环节来培养，人才培养方案中单列实践能力标准，以标准为牵引，重塑与理论教学相辅相成的实践教学闭环体系。

4.重塑实践教学体系

(1)制定实践能力标准 实践能力标准是专业开展实践教学的最高纲领，也是专业实践条件建设经费投入的依据。实践环节的课程目标按照对应的实践能力标准制定，通过教学活动实现课程目标，即实现预期的教学质量。

标准的制定坚持“产出导向”理念，注重学生适应产业需求能力的培养，建环专业制定了九条专业实践能力标准：常规测试仪器仪表的操作能力；调试、运行和维护管理的能力；施工安装与项目管理的初步能力；专业软件应用能力；使用信息技术的能力；工程设计及研究创新初步能力；具有应对本专业领域的公共安全事件的初步能力；交流沟通和团队协作的能力；终身学习能力。

再将各条标准细化制定内涵指标点，如终身学习能力内涵包括：第一，能在社会发展的大背景下，认识到自主和终身学习的必要性；第二，持续学习以解决新问题的坚实基础和专业技能；第三，养成自主学习和终身学习的习惯，面对复杂工程问题主动寻求解决方案。同时，内涵指标点以学年为周期动态更新，如“具有应对本专业领域的公共安全事件的初步能力”标准项，新增“熟悉新冠疫情引起的对空气品质和通风技术新要求”二级指标。

(2)重塑全方位立体化实践教学闭环体系 围绕实践能力标准整体优化设计，构建与理论教学相辅相成、全程贯穿、分层实施、循序渐进的实践教学闭环体系，确保实践教育“四年不断线”。实践环节(计入理论课内实践学时)占第一课堂总学分比例达30%。实践教学体系架构见图1：

图1 实践教学体系架构

实践能力标准为一纲，牵引指导一切实践教学活动，也是通过评测改进体系评价实践教学活动是否达标的依据。以下分别从“三层次(训练等级)、四结合(开展途径)、五环节(具体活动)、评测改进(质量保障)”四个不同维度，描述教学活动。具体来说：

三层次(训练等级)：体系的构建遵循“学生中心”理念，充分考虑学生学习成长规律，由浅入深，由重复演示到综合创新，将实践训练等级分三个层次，基础实践层→实践提高层→综合创新层。基础实践层侧重于基本操作技能和初步工程概念培养，包括基础课程实验，以及工程训练、认识实习、专业基础开放性作业等。实践提高层着力培养学生的专业技能和初步工程实践能力，包括专业课程和综合实验、专业课程设计、课程实践、企业学习(基本)、课外科技活动等。综合创新层侧重培养学生工程实践能力、解决复杂工程问题能力、创新能力和创业意识，包括创新(科研)项目实验、企业学习(提高)、毕业设计(论文)、学科竞赛、创新创业竞赛等。

四结合(开展途径)：体系的构建充分考虑学生个性化发展差异，学生毕业后可能选择工程设计、施工、管理、研发、教育等不同行业，遵循“产出导向”理念，实践训练活动对应从四个不同途径开展。一是实践教学与工程实际结合。培养学生工程实践和工程设计能力、形成工程思维，如企业学习，实行顶岗模式，学生直接参与企业工程项目，实现现实工业化环境。二是实践教学与科学研究结合。依托学科平台，将教师的科学研究内容转化为实践教学内容，接纳有主动学习意识的同学加入科研团队，加强个性化培养，激发学生的科研兴趣，启迪科研思维，提升学生科学研究和科技创新能力。三是实践教学与创新活动结合。课程培养体系中设计型、创新型实验比例不低于50%；在专业人才培养方案中设置4个创新创业学分，引导学生合理参加三级“大创项目”、学术及创新创业竞赛等活动，培养学生创新能力、创业意识以及团队协作能力。四是实践教学与第二课堂结合。第二课堂是学生全面发展的重要载体，包括九个模块(各3学分)：思政学习、科技创新、体育健身三个模块必修，创业活动、公益服务、社会实践、文艺活动、社团活动、技能项目至少选修一个模块，专业教师与管理部门通力协作全员育人，引导学生全面发展。

五环节(具体活动)：遵循多样化原则，具体活动包括：实验、实习、实训、毕业设计(论文)以及课外实践活动等五个方面。

评测改进是教学质量保障体系的重要内容，通过四位一体评测体系检验培养效果，如不达标，则依次启动三循环改进体系，以实现教学质量“持续改进”。

三、结 语

围绕新体系，贯彻“卓越计划”2.0教育理念，该专业还开展了一系列改革活动。改革传统实习模式，实行“学生中心”的校企合作顶岗实习模式；建设六个校企合作实践教学基地，支撑人才培养和专业建设，并与新兴产业龙头企业和欣控制、南国机电开展产教融合示范；利用雨课堂等信息化教学手段，凝练“暖通空调”课程金课建设以及疫情期间在线教学经验，全部专业课程逐步实行混合教学模式，加强过程管理、师生互动、教案优化和视频教学资源的积累。

新体系实施近三年以来，学生在课堂内外主动学习的习惯逐步养成，人均主持或参与至少一项课外科技创新活动。三年来学生总计主持大学生创新训练项目：国家级5项、省级15项、校级13项，合计33项；科技竞赛获奖合计40项。根据学校就业部门统计，近三年本专业初次就业率约92%，累计就业率超过97%，稳定在约30%的考研升学率。

2016年专业获批安徽省综合改革试点，2017年通过住建部专业评估(认证)，2018年获批安徽省“六卓越、一拔尖”卓越工程师计划2.0试点，2020年被学校推荐申报国家级一流本科专业建设点。随着社会经济发展和科技进步，人们对建筑环境的要求逐渐提高，同时新的建筑环境和能源应用问题不断涌现，行业需求日新月异，对于专业办学和人才培养，机遇和挑战并存，专业应持续完善教学体系，凝练特色，加强内涵建设，创新教学模式，培养社会需求的高质量人才。